水性金属切削液中极压添加剂的种类

水性金属切削液中极压添加剂的种类

1. 卤素系极压添加剂

含氯添加剂的作用效果取决于它的结构、氯化程度和化合物中氯原子的活性。一般说来，直链烷基氯化物活性强，极压效果好，但热稳定性差，腐蚀性强；芳香族氯化物的稳定性好，但极压性能差。常用的是无色至浅黄色清澈的粘稠液体。

含氯系极压添加剂的切削液活性较强，极压效果好，但热稳定性较差，在高温下容易脱氯，分解放出腐蚀性气体HC1；尤其是在有水的情况下，会生成盐酸，而且已形成的氯化铁膜亦可能遇水分解成氢氧化铁、氧化铁等物质，从而进一步促进腐蚀。因此，在水性金属切削液中使用氯系极压添加剂时必须同时加入腐蚀抑制剂。

尽管氯系极压添加剂在金属加工领域的应用很成功，但近年来发现，含氯系极压添加剂的水性金属切削液在废液燃烧处理时可能生成二恶烯类化合物，其中有的是具有强致癌性和致畸性。此外，含碘的极压添加剂用于加工不锈钢等材料的金属水性切削液，效果较好，其缺点是腐蚀性较大。氟化硅化合物能提高润滑性，但腐蚀性强，对眼、皮肤、粘膜和呼吸道有损害。

2. 硫系极压添加剂

硫化脂肪油主要含单一的二硫化物基团，硫原子被紧紧地束缚在分子中，只有较少的分离倾向。在100℃、3h的铜片腐蚀试验中，铜片腐蚀结果在2级以下（中等程度均匀变色），呈非活性。所以，硫化脂肪油可用于加工有色金属。

硫化矿物油中的硫在矿物油中呈溶解状态，溶解的硫通常在1%以下，它在100℃、3h腐蚀试验中，铜片腐蚀为3-4级，呈活性，对有色金属有较强的腐蚀性。硫含量多的水性金属切削液大都是在硫化矿物油中并用硫化脂肪油。

含有活性硫的切削液极压润滑效果好，抑制积屑瘤和鳞刺的能力强，但会对非铁金属特别是铜、黄铜零件产生腐蚀，有时也使钢铁的未加工表面产生污斑；在储存过程中会析出游离的硫，有腐蚀性和臭味，且易弄脏周围作业环境。

3. 磷系极压添加剂

酸性磷酸酯对金属表面的吸附力较大，反应性高，防烧结的效果好，但容易引起腐蚀反应，产生显著的腐蚀、磨损现象。酸性磷酸酯与胺反应生成的酸性磷酸酯胺盐，可减轻腐蚀和磨损。

磷化物与金属表面反应形成磷化铁，其熔点介于氯化铁和硫化铁之间，有降低摩擦和减少磨损的结果。

4. 硼系极压添加剂

硼酸盐是一种具有优异稳定性的极压添加剂，其极压性能好，热稳定性好，对铜不腐蚀，无毒无味，对橡胶密封件的适应性好。硼酸盐的缺点是微溶于水，不适合于接触大量水且需要定期排水的设备使用。

5. 有机金属极压添加剂

在金属水性切削液中少量加入可增强油品的抗氧化、抗腐蚀和抗磨损性能。有机钼极压添加剂，可作为高速水性金属切削液的多效添加剂。

6. 其他极压添加剂

除了以上五类极压添加剂以外，据参考文献介绍，一种碱性磺酸盐在金属切削过程中同样具有极压抗磨作用，其效果并不亚于硫、磷和氯系极压抗磨剂但其作用机理不是像硫、磷、氯那样与金属表面生成化学反应膜，估计是一种物理覆盖的再酸盐保护膜，这种膜抗剪强度低，可以减少摩擦和防止熔接。碱性磺酸盐还可以中和酸性染物，对金属没有腐蚀，不污染

环境，称这种极压抗磨剂为惰性极压抗磨剂，简称PEP添加剂。这种添加剂单独使用效果不好，与含硫、氯的添力口剂合使用有明显的增效作用，可用于难加工材料的水性金属切削液中。此外，在极压添加剂中，经常采用含多种元素的复合极压添加剂，以期得到协同增效作用。